DE19707038C1 - Binder production from brown coal fly=ash - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bin demittels.The invention relates to a method for producing a bin by.
Braunkohlenflugaschen, die kalk- und sulfatreich sowie arm an Puzzolanen sind, fallen bei der Verfeuerung von Braunkohle aus Lager stätten in Ostdeutschland an. Eine Verwertung derartiger Braunkohleflug aschen im Baustoffbereich ist angesichts des Kalk- und Sulfatreichtums problematisch. Freier Kalk führt infolge der Ablöschreaktion zum Trei ben, entsprechendes gilt für ebenfalls in relativ großer Menge vorhande nes freies Magnesiumoxid, das allerdings etwas träger ist, so daß dessen Treiben später eintritt. Außerdem ergibt sich zusammen mit dem Sulfat (Anhydrit) in kalkreicher Umgebung eine treibend wirkende Ettringitbil dung.Lignite fly ash, which is rich in lime and sulfate as well as poor Puzzolans are falling from storage during the combustion of brown coal sites in eastern Germany. A recovery of such brown coal flight ash in the building materials sector is given the abundance of lime and sulfate problematic. Free lime leads to the Trei due to the extinguishing reaction ben, the same applies to also in relatively large quantities nes free magnesium oxide, which is somewhat sluggish, so that Bustle occurs later. It also results together with the sulfate (Anhydrite) a driving ettringite bilge in lime-rich surroundings dung.
Aus DE 36 04 760 A1 ist ein Verfahren zur Konditionierung von kalk- und gipsreichen Aschen bekannt, bei dem der Freikalkgehalt der Asche einstufig abgelöscht wird.DE 36 04 760 A1 describes a method for conditioning lime and gypsum-rich ashes are known, in which the free lime content of Ash is extinguished in one stage.
Aus DE 195 31 942 A1 ist die Herstellung eines Baustoffs unter Verwendung von Filteraschen bekannt, deren Freikalkgehalt zuvor gezielt abgelöscht wurde.DE 195 31 942 A1 describes the manufacture of a building material Known use of filter ash, the free lime content previously targeted was canceled.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, kalk- und sulfatreiche, puzzolanarme Braunkohlenflugaschen für den Bau stoffbereich nutzbar zu machen, ohne daß Treibreaktionen schädliche Ein flüsse ausüben können.The object of the invention is to create a possibility lime and sulfate-rich, low-pozzolan lignite fly ash for construction make usable range of materials, without blowing reactions harmful Ein can exercise rivers.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zum Herstel len eines Bindemittels aus kalk- und sulfatreicher Braunkohlenflugasche mit einem vernachlässigbaren Gehalt an puzzolanischen Stoffen, wobei der freie Kalk in der Braunkohlenflugasche zunächst unterstöchiometrisch durch entsprechende Wasserzugabe zu einem Mischer teilgelöscht und an schliessend die Braunkohlenflugasche in einer Mühle, in die Wasserdampf zum stöchiometrischen Ablöschen des verbliebenen Restfreikalks einge führt wird, aufgemahlen und gegebenenfalls nach Zwischenlagerung einer Mischstufe zugeführt wird, in der für das spezifische, herzustellende Bindemittel notwendige Bestandteile und gegebenenfalls Additive zuge mischt werden.The invention therefore relates to a method for the production len of a binder from lime and sulfate-rich brown coal fly ash with a negligible pozzolana content, the free lime in the lignite fly ash is initially substoichiometric partially deleted by adding water to a mixer and turned on then the lignite fly ash in a mill, into which water vapor for stoichiometric extinguishing of the remaining free lime leads, ground up and, if necessary, after intermediate storage Mixing stage is supplied in the for the specific, to be manufactured Binder necessary ingredients and optionally additives added to be mixed.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further refinements of the invention are as follows Description and the dependent claims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der beigefügten Abbildung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens näher erläutert.The invention is illustrated below in the attached Figure schematically illustrated embodiment of a plant to carry out the method explained in more detail.
Braunkohlenflugasche, wie sie sich bei der Verbrennung von Braunkohle aus ostdeutschen Lagerstätten ergibt, enthält typischerweise etwa 22% SiO2, etwa 11% Al2O3, etwa 4,5% Fe2O3, etwa 47% CaO, etwa 5,5% MgO, etwa 8% SO3. Der Gehalt an freiem Kalk kann zwischen 10 und 25% schwanken.Lignite fly ash, such as results from the combustion of lignite from east German deposits, typically contains about 22% SiO 2 , about 11% Al 2 O 3 , about 4.5% Fe 2 O 3, about 47% CaO, about 5.5 % MgO, about 8% SO 3 . The free lime content can vary between 10 and 25%.
Derartige Braunkohlenflugasche wird aus einem Aufnahmebehälter 1 einem Mischer 2 zugeführt, in den außerdem Wasser, vorzugsweise als Dampf, in unterstöchiometrischer Menge in bezug auf den in der Braunkoh lenflugasche enthaltenen Freikalk eingeführt wird. Hierdurch wird der enthaltene Freikalk zum großen Teil gelöscht.Such lignite fly ash is fed from a receptacle 1 to a mixer 2 , in which water, preferably as steam, is introduced in substoichiometric amounts with respect to the free lime contained in the lignite lignite coal. As a result, the free lime contained is largely deleted.
Vom Mischer 2 gelangt die teilgelöschte Braunkohlenflugasche in eine Mühle 3, die eine längere Verweilszeit des aufzumahlenden Mate rials gewährleistet, etwa eine Kugelmühle. In der Mühle 3 wird die Braunkohlenflugasche gemahlen, wobei auch Kalkkörner, die zwar ober flächlich, aber nicht im Inneren hydratisiert sind, zerkleinert werden, so daß zusätzlich in die Mühle 3 eingeführter Dampf zum Löschen des noch verbliebenen Restfreikalks führt. Der Dampf wird hierbei in einer höch stens geringfügig überstöchiometrischen Menge eingeführt, so daß sich einerseits ein sicheres Ablöschen des gesamten Freikalkgehalts und ande rerseits allenfalls eine sehr geringe Menge an Restfeuchtigkeit nach dem Löschen ergibt, so daß bei einer nachfolgenden Lagerung praktisch keine Verfestigung in Lagersilos 5 od. dgl. eintritt.From the mixer 2 , the partially extinguished lignite fly ash arrives in a mill 3 , which ensures a longer residence time of the material to be ground, such as a ball mill. In the mill 3 , the lignite fly ash is ground, and lime grains, which are surface but not hydrated inside, are crushed, so that additionally steam introduced into the mill 3 leads to the extinguishing of the remaining free lime. The steam is introduced in a very minimally superstoichiometric amount, so that on the one hand there is a reliable extinguishing of the entire free lime content and on the other hand there is at most a very small amount of residual moisture after the extinguishing, so that practically no solidification in storage silos 5 during subsequent storage or the like.
Der zum Löschen des Freikalks verwendete, in das entsprechende Aggregat eingedüste Dampf kondensiert in der Braunkohlenflugasche, wo durch diese erwärmt wird. Durch die Erwärmung wird die Kalklöschreaktion beschleunigt.The one used to delete the free lime into the corresponding one Aggregate injected steam condenses in the brown coal fly ash, where is heated by this. The lime quenching reaction is caused by the heating accelerates.
Die abgelöschte Braunkohlenflugasche wird nach Kühlen in ei nem Kühler 4 von Lagersilos 5 aufgenommen, um dann einer Mischstufe 6 zugeführt zu werden, in der für das spezifische, herzustellende Binde mittel notwendige Zusätze und Additive zugemischt werden.The extinguished lignite fly ash is taken up after cooling in a cooler 4 from storage silos 5 , in order to then be fed to a mixing stage 6 , in which additives and additives necessary for the specific binder to be produced are admixed.
Um einen Binder für die Kalksandsteinherstellung herzustellen, kann die so abgelöschte Braunkohlenflugasche beispielsweise durch Zumi schen von Kalkhydrat auf einen konstanten Kalkhydratgehalt eingestellt werden, wobei ein derartiger Binder dann gegebenenfalls nach Zugabe von Additiven als solcher (Quarzsandanteile sind enthalten) oder unter Bei mischen von Quarzsand in einer Menge bis zu etwa 90 Masse-% zur Kalk sandsteinherstellung verwendet werden kann.To make a binder for sand-lime brick production, the lignite fly ash so extinguished can be removed, for example, by Zumi hydrated lime to a constant hydrated lime content be, such a binder then optionally after adding Additives as such (quartz sand portions are included) or under Bei mix quartz sand in an amount up to about 90% by mass to the lime sandstone making can be used.
Vorzugsweise wird ein zementähnlicher, hydraulischer Binder durch Beimischen von gemahlenem Hüttensand hergestellt, wobei in der ab gelöschten Braunkohlenflugasche enthaltenes Kalkhydrat und Sulfat als Anreger für den Hüttensand dienen.A cement-like hydraulic binder is preferred prepared by adding ground slag sand, in the ab extinguished lignite fly ash contained lime hydrate and sulfate as Serve exciter for the slag sand.
Gemahlener Hüttensand wird hierbei zweckmäßigerweise in einer Menge von 20 bis 80 Masse-%, vorzugsweise 30 bis 60 Masse-%, insbesonde re 40 bis 55 Masse-%, zugesetzt. Gegebenenfalls können auch kleinere Mengen Portlandzement oder gemahlener Fortlandzementklinker bis etwa 10 Masse-% der Gesamtbindermenge eingesetzt werden, wobei dann gewöhnlich entsprechend höhere Hüttensandmehlmengen einzusetzen sind, um den Kalk gehalt infolge des Portlandzementzusatzes in etwa zu kompensieren, so daß bei einer längeren Lagerung von mit einem derartigen Binder herge stellten Teilen unter Wasser bzw. im Feuchtklima eine zerstörende Et tringit- oder Thaumasitbildung nicht eintritt.Ground slag sand is expediently in one Amount of 20 to 80 mass%, preferably 30 to 60 mass%, in particular re 40 to 55 mass% added. If necessary, even smaller ones Quantities of Portland cement or ground Fortland cement clinker up to about 10 Mass% of the total amount of binder are used, then usually Correspondingly higher amounts of slag sand flour must be used to remove the lime content to compensate approximately due to the addition of Portland cement that in the case of prolonged storage of such a binder provided parts under water or in a humid climate with a destructive et tringite or thaumasite formation does not occur.
Bei einem derartigen Binder ist zweckmäßigerweise das Verhält nis Calciumsulfat, ausgedrückt als Anhydrit, zu Hüttensandmehl kleiner als 0,5 und das Verhältnis Kalkhydrat, ausgedrückt als CaO, gegebe nenfalls zuzüglich des Portlandzements oder -klinkers, zu Hüttensandmehl kleiner als 1,3, insbesondere kleiner 1.With such a binder, the ratio is expedient Calcium sulphate, expressed as anhydrite, is smaller than that of blastfurnace slag as 0.5 and the ratio of hydrated lime, expressed as CaO if necessary plus Portland cement or clinker, to blastfurnace slag less than 1.3, especially less than 1.
Additive wie Beschleuniger, Verzögerer od. dgl. können entspre chend den Anforderungen des jeweiligen Binders zugesetzt werden.Additives such as accelerators, retarders or the like can correspond according to the requirements of the respective binder.
Ein derartiger hydraulischer, zementähnlicher Binder läßt sich beispielsweise für Beton, Betonwaren, im Tiefbau, insbesondere beim Dicht- und Schlitzwandbau, oder für Putze, Mauermörtel; Estriche oder als Verfüllbinder (Dämmer), Tragschichtbinder oder zur Immobilisierung verwenden.Such a hydraulic, cement-like binder can be for example for concrete, concrete products, in civil engineering, especially for Sealing and diaphragm wall construction, or for plasters, masonry mortar; Screeds or as backfill binder (twilight), base layer binder or for immobilization use.
Braunkohlenflugasche, abgelöscht (mit 13 Masse-% gelöschtem
Freikalk, 15,2 Masse-% CaSO4), gemahlener Hüttensand, Portlandzement PZ
42,5 R in den Mengen
30 Masse-% Braunkohlenflugasche
65 Masse-% Hüttensand
5 Masse-% Portlandzement
werden mit Normsand im Verhältnis 1 : 3 und mit einem Wasser/Bindemittel-
Verhältnis von 0,6 gemäß EN 196/197 angemischt. Es ergibt sich ein Aus
breitmaß ABM = 167 mm. Aus der Mischung hergestellte Prismen werden un
ter Wasser gelagert und weisen nach 28 Tagen folgende Festigkeiten auf:
Druckfestigkeit: 19,2 N/mm2
Biegezugfestigkeit: 6,0 N/mm2 Brown coal fly ash, quenched (with 13% by mass of quenched free lime, 15.2% by mass of CaSO 4 ), ground blast furnace sand, Portland cement PZ 42.5 R in the quantities
30% by mass lignite fly ash
65% by mass of slag sand
5% by mass of Portland cement
are mixed with standard sand in a ratio of 1: 3 and with a water / binder ratio of 0.6 according to EN 196/197. The result is a wide dimension ABM = 167 mm. Prisms made from the mixture are stored under water and have the following strengths after 28 days:
Compressive strength: 19.2 N / mm 2
Bending tensile strength: 6.0 N / mm 2
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997107038 DE19707038C1 (en) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | Binder production from brown coal fly=ash |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997107038 DE19707038C1 (en) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | Binder production from brown coal fly=ash |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19707038C1 true DE19707038C1 (en) | 1998-10-15 |
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ID=7821121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997107038 Expired - Fee Related DE19707038C1 (en) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | Binder production from brown coal fly=ash |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19707038C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015028115A1 (en) * | 2013-08-28 | 2015-03-05 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Process and apparatus for production of lime products and pozzolan |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3604760A1 (en) * | 1986-02-14 | 1987-08-20 | Hubert Eirich | METHOD AND DEVICE FOR CONDITIONING POWER PLANT RESIDUES |
DE19531942A1 (en) * | 1995-08-18 | 1997-02-20 | Ver Energiewerke Ag | Cement-free hydraulic setting building material prodn. |
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1997
- 1997-02-21 DE DE1997107038 patent/DE19707038C1/en not_active Expired - Fee Related
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